L’asteroide Ryugu rappresenta un reperto eccezionale per la comunità scientifica, essendo un corpo celeste primitivo e ricco di carbonio che orbita in prossimità della Terra. Gli studiosi ritengono che questo ammasso di detriti sia il risultato di eventi catastrofici che hanno coinvolto corpi più grandi durante le fasi iniziali della storia del nostro sistema solare. Grazie alla sua natura incontaminata, Ryugu funge da custode di materiali primordiali che potrebbero ancora conservare la magnetizzazione naturale rimanente, acquisita miliardi di anni fa.
Ryugu e i segreti del sistema solare primordiale
I campioni prelevati e riportati sulla Terra nel 2020 dalla sonda giapponese Hayabusa2 hanno aperto una finestra senza precedenti sullo studio dell’evoluzione dinamica della materia. L’estrema cura riservata alla manipolazione e alla conservazione di questi reperti ha garantito una contaminazione minima da parte del campo magnetico terrestre, permettendo analisi estremamente precise e tracciabili. Questi materiali offrono l’opportunità unica di indagare i processi fisici avvenuti all’alba della nostra nebulosa solare.
Per ricostruire correttamente la storia del sistema solare, è indispensabile analizzare come i materiali antichi abbiano interagito con il debole ma pervasivo campo magnetico generato dai gas ionizzati del disco protoplanetario. Durante i processi di formazione o alterazione chimica, questi materiali possono “bloccare” al proprio interno la magnetizzazione naturale rimanente per tempi geologici. Misurare tali tracce magnetiche negli astromateriali permette di ottenere informazioni vitali sull’evoluzione spazio-temporale delle prime fasi di vita del sistema solare.
Comprendere come i campi magnetici si siano evoluti all’interno del disco protoplanetario fornisce indicazioni essenziali sulla distribuzione della massa nel disco stesso. Questi dati aiutano gli scienziati a definire i modelli di trasporto della materia e a chiarire i meccanismi che hanno portato alla configurazione attuale del nostro sistema planetario. In sintesi, lo studio delle proprietà magnetiche di Ryugu agisce come una bussola temporale per mappare i movimenti e le trasformazioni della materia primordiale.
Il superamento delle incertezze nei precedenti studi magnetici
Le indagini condotte in passato sulle particelle dell’asteroide Ryugu si erano basate su un numero estremamente ridotto di campioni, limitandosi all’analisi della smagnetizzazione a campo alternato su soli sette elementi.
Questa scarsità di dati aveva impedito alla comunità scientifica di raggiungere un consenso unanime, lasciando aperte diverse e talvolta contrastanti interpretazioni riguardo ai risultati ottenuti. La frammentarietà delle prove raccolte finora rendeva difficile stabilire con certezza la reale storia magnetica dell’asteroide e, di conseguenza, dei materiali primordiali del sistema solare.
Per risolvere queste ambiguità, un team di ricerca guidato dal professor Masahiko Sato ha intrapreso uno studio molto più ambizioso, analizzando ben 28 particelle provenienti da Ryugu. Attraverso l’utilizzo di strumentazioni ad altissima sensibilità, gli scienziati giapponesi sono riusciti a raccogliere una quantità di dati magnetici senza precedenti sui microcampioni.
Questo approccio estensivo ha permesso di fare chiarezza sulle diverse teorie proposte dai gruppi di ricerca precedenti, fornendo finalmente una base solida e definitiva per comprendere l’evoluzione dinamica avvenuta nelle fasi iniziali della formazione planetaria.
Analisi paleomagnetica avanzata sui campioni
Il team di ricerca ha eseguito una serie di misurazioni paleomagnetiche sistematiche applicando la tecnica della smagnetizzazione a campo alternato su 28 particelle di Ryugu, caratterizzate da dimensioni submillimetriche. Per ottenere dati di estrema precisione, gli scienziati hanno utilizzato il magnetometro SQUID dell’Università di Tokyo, uno strumento basato sull’interferenza quantistica superconduttrice capace di rilevare segnali magnetici infinitesimali.
Le analisi hanno rivelato che la stragrande maggioranza dei campioni presentava componenti di magnetizzazione naturale rimanente stabili, con otto particelle che mostravano addirittura una doppia componente e una che evidenziava direzioni magnetiche spazialmente disomogenee.
La presenza di direzioni magnetiche disomogenee all’interno di una singola particella fornisce una prova fondamentale: la magnetizzazione è stata acquisita prima della solidificazione finale dei materiali. Questo dato esclude l’ipotesi che il magnetismo osservato sia il risultato di contaminazioni tardive avvenute durante le operazioni della sonda spaziale o dopo l’arrivo sulla Terra. I risultati suggeriscono invece che si tratti di una magnetizzazione chimica residua, formatasi probabilmente durante la crescita di piccoli cristalli di magnetite framboidale in seguito a processi di alterazione causati dalla presenza di acqua sul corpo genitore dell’asteroide.
Le particelle analizzate custodiscono una memoria intatta del campo magnetico primordiale, risalente a un periodo compreso tra i 3 e i 7 milioni di anni dopo la formazione del sistema solare. Il dottor Sato sottolinea come questa scoperta permetta di gettare nuova luce sulla storia evolutiva della materia nel Deep Space. Queste informazioni risultano cruciali per definire con maggiore accuratezza le condizioni fisiche che hanno permesso la nascita dei pianeti e lo sviluppo degli elementi che, nel corso dei millenni, hanno portato alla formazione della Terra e alla configurazione attuale del nostro vicinato cosmico.
Lo studio è stato pubblicato sul Journal of Geophysical Research: Planets.
